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QK2401
Bridge ALNET II
Revisão: J
Cód. Doc.: 6106-604.4
1. Descrição do Produto
3.2. Características Elétricas
Os bridges QK2401 e QK2401/LV são elementos roteadores
de mensagens entre duas sub-redes pertencentes a uma rede
de comunicação ALNET II. Possibilitam a implementação de
arquiteturas de redes distribuídas com alto desempenho,
baseadas em segmentos de rede (sub-redes), isolando o
tráfego local de mensagens. Sua função básica é identificar as
mensagens que trafegam pelas linhas de comunicação e
realizar o encaminhamento das mensagens entre sub-redes
para seu destino.
Os bridges estão disponíveis em duas tensões de alimentação,
na faixa de 93,5 a 253 Vac (QK2401) e na faixa de 19,2 a 57,6
Vdc (QK2401/LV).
De concepção extremamente compacta, os bridges QK2401 e
QK2401/LV reúnem em um único gabinete, a UCP e a fonte de
alimentação.
Possuem duas interfaces de comunicação, ambas de alta
velocidade, para o protocolo ALNET II, além de uma interface
de programação, utilizando o protocolo ALNET I.
Os bridges QK2401 e QK2401/LV podem trabalhar com
redundância de rede quando utilizando meio ótico, isto é,
através de um sinal pode chavear o meio físico utilizado na
comunicação para garantir o funcionamento contínuo do
sistema.
Uma aplicação típica dos QK2401 ou QK2401/LV é
apresentada a seguir:
− QK2401: 93.5 a 253 Vac ou 95 a 250 Vdc
− QK2401/LV: 19,2 a 57,6 Vdc
„ Freqüência de operação:
47 a 63 Hz em ac
„ Corrente de pico na partida:
25 A (durante meio ciclo da rede elétrica ou 10 ms)
„ Fusível:
− QK2401: 3 A
− QK2401/LV: 5 A
„ Consumo:
30 W
„ Funcionamento garantido por 10 ms durante falta de energia
à carga nominal e tensão de entrada mínima.
„ Imunidade a ruído elétrico tipo transiente rápido (burst):
conforme IEC 801-4, nível 3
„ Nível de severidade de descargas eletrostáticas (ESD):
conforme a norma IEC 801-2, nível 4
„ Imunidade a ruído elétrico tipo onda oscilatória:
conforme as normas IEC 1131, nível de severidade A,
e IEEE C37.90.1 parte AC/IEC 255-22-1
„ Imunidade a campo eletromagnético radiado:
10 V/m @ 140 MHz
conforme norma IEC 801-3
3.3. Características de Software
QK2401
sub-rede ALNET II
„ Tensão de operação:
sub-rede ALNET II
estações conectadas às sub-redes
2. Itens Integrantes
„ Parâmetros de operação configuráveis (módulo R de
configuração) armazenados em flash EPROM, carregáveis
através do programador MasterTool (programador para o
sistema operacional Windows®)
4. Dimensões Físicas
Os seguintes itens compõem os produtos:
„ QK2401 ou QK2401/LV: bridge ALNET II
3. Características Funcionais
3.1. Características Gerais
„ Interface de programação padrão RS-232C com protocolo
ALNET I
„ Duas interfaces para rede de comunicação de alta
velocidade integrada, multimestre, determinística, protocolo
ALNET II
„ LEDs indicadores do estado da UCP no painel frontal
®
„ Dois microcontroladores Intel 80C152
„ Freqüência de clock: 14,7456 MHz
„ Circuito de supervisão de "cão-de-guarda"
„ Temperatura de operação: 0 a 60°C
excede a norma IEC 1131
„ Temperatura de armazenagem: -25 a 75°C
conforme a norma IEC 1131
„ Umidade relativa do ar de operação: 5 a 95% sem
condensação
conforme norma IEC 1131 nível RH2
„ Peso:
sem embalagem: 500 g
com embalagem: 900 g
1
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Bridge ALNET II
QK2401
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5. Instalação
5.1. Instalação Mecânica
Os bridges QK2401 e QK2401/LV devem ser fixados em um
trilho padrão TS35 para facilitar a instalação da alimentação e
conexão dos cabos de rede e dos derivadores AL-2600 ou
modens óticos, quando for o caso.
5.2. Instalação Elétrica
5.2.1. Informações Gerais
Os bridges QK2401 e QK2401/LV devem possuir uma chave
na alimentação para facilitar a manutenção. Deve ser prevista
uma tomada fornecendo 110 ou 220 Vac, para uso do terminal
de programação. É importante que esta tomada possua pino
de aterramento, pois o terminal de programação deverá,
obrigatoriamente, possuir conexão com o terra do sistema.
É necessária uma borneira de terra no painel, onde devem ser
realizados os aterramentos da fonte e dos cabos de rede. Esta
borneira deve estar ligada ao terra do sistema.
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6. Programação
Os parâmetros de configuração do bridge são armazenados
em um módulo R de configuração, definido como
R-XXXXXX.NNN, onde XXXXXX é o nome do módulo (até 6
caracteres) e NNN o seu número (000 a 255).
Este módulo é definido no programador, que o carrega no
bridge através do canal de programação ALNET I.
Para a configuração dos parâmetros nos programadores,
deve-se declarar o modelo de UCP como sendo AL-2401.
O bridge QK2401 possui dois canais de comunicação ALNET II,
identificados como canal 0 e canal 1. Para cada canal devem
ser realizadas as seguintes configurações no programador:
− parâmetros
− roteamento
− redundância
6.1. Parâmetros
Protocolo
Especificar ALNET II para os dois canais
Endereço de
sub-rede
Especificar o endereço da sub-rede onde o canal
está conectado
Para alimentar os bridges QK2401 e QK2401/LV, é necessário
que eles estejam instalados no painel de montagem.
A alimentação é feita pelo painel frontal nos bornes específicos
do conector. A bitola dos cabos de alimentação e do terra deve
ser de 1 mm2 a 1,5 mm2.
Um cabo para aterramento deve ser conectado do borne de
alimentação do conector direto à borneira de terra do painel de
montagem.
Endereço do nó
da estação
Especificar o endereço que o canal assume na
sub-rede
Baud rate
Especificar a velocidade de comunicação do
canal
Tipo de modem
Este parâmetro não é utilizado na comunicação
ALNET II
Timeout intra
sub-rede
Especificar o tempo máximo de resposta para
comunicações dentro da mesma sub-rede (em
décimos de segundo)
5.2.3. Conexões Gerais
Timeout inter
sub-rede
Especificar o tempo máximo de resposta para
comunicações com sub-redes diferentes (em
décimos de segundo)
Nome de
Identificação da
Estação
Especificar o nome que identifica a estação no
canal (até 20 caracteres)
Tipo de conexão
física
Elétrica ou ótica
5.2.2. Alimentações e Aterramentos
„ Interface Serial
A conexão do canal serial é feita através do conector fêmea
DB9 localizado no painel frontal.
ATENÇÃO:
Antes de conectar o bridge a qualquer outro equipamento
com canal serial é imprescindível que ambos
equipamentos possuam um ponto de aterramento em
comum.
„ ALNET II
Para procedimentos de instalação, configuração e utilização da
rede ALNET II, consultar o manual específico (ver item 8,
Manuais).
5.2.4. Temperatura e Potência
Com a finalidade de isolar o equipamento das agressividades
de ambientes industriais (sujeiras, óleos, rebarbas, limalhas,
etc.) é comum a instalação do bridge em armário metálico,
junto com outros equipamentos.
Os equipamentos Altus são projetados para trabalhar a uma
temperatura ambiente de 60°C (exceto quando especificado).
Portanto esta deve ser a temperatura interna máxima do
armário.
Alguns lembretes para instalação do bridge são necessários:
„ Utilizar ventilação forçada ou refrigeração quando a
temperatura exceder 60°C
„ Distribuir de forma homogênea fontes de calor dentro do
armário, para evitar focos de aquecimento
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6.2. Roteamento
Os bridges QK2401 e QK2401/LV possuem dois canais de
comunicação:
− canal 0: ALNET II
− canal 1: ALNET II
Existe uma tabela de roteamento para cada canal que
especifica para que nó uma mensagem deve ser enviada, caso
esta mensagem seja para uma sub-rede diferente daquela a
que o canal está conectado.
O exemplo a seguir explica como funciona o roteamento.
Bdg 1
sub-rede 1
canal 0
canal 1
07
CP1
CP2
CP3
CP4
CP5
sub-rede 2
03
CP6
CP8
CP9
Bdg 2
sub-rede 3
canal 0
canal 1
09
CP1
CP2
CP3
CP4
CP5
05
CP6
No exemplo apresentado existem 3 sub-redes, com endereços
1, 2 e 3.
Na sub-rede 1 estão os CPs com endereços de nó de 1 a 6 e o
bridge 1 conectado pelo canal 0, com endereço de nó 7.
Na sub-rede 2 estão os CPs com endereço de nó 8 e 9 e os
bridges 1 e 2, conectados pelo canal 1, com endereços de nó 3
e 5, respectivamente.
Na sub-rede 3 estão os CPs com endereços de nó de 1 a 6 e o
bridge 2 conectado pelo canal 0, com endereço de nó 9.
Se uma mensagem é enviada do CP1 da sub-rede 1, para o
CP2 da sub-rede 3, o CP1 transmite esta mensagem via
2
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multicast para todos os bridges da sub-rede 1, sendo recebida
pelo bridge 1, canal 0, para retransmiti-la à sub-rede 3. O
bridge 1, canal 1, ao verificar que a sub-rede destino (sub-rede
3) é diferente daquela que ele está conectado (sub-rede 2),
consulta sua tabela para saber para qual nó de sua sub-rede
deve enviar a mensagem. Na posição 3 da tabela (relativa a
mensagens enviadas a sub-rede 3) estará o número 05, que é
o endereço do nó para quem deve ser enviada a mensagem.
Este nó deve ser um bridge, que ao receber esta mensagem,
também realizará o mesmo processo para retransmiti-la até a
sub-rede destino.
Portanto, a tabela de roteamento do canal 1 do bridge 1
(conectado à sub-rede 2) deverá ter a seguinte configuração:
1>
17>
33>
49>
Cada posição da tabela
2>
18>
39>
50>
é relativa a uma sub-rede
3>05
19>
40>
51>
destino
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Esta configuração indica que para este canal enviar uma
mensagem para a sub-rede 3, deve transmiti-la para o nó 5,
que neste exemplo é o endereço do bridge 2, canal 1, na subrede 2.
A tabela de roteamento do canal 1 do bridge 2 (conectado à
sub-rede 2), deve ter a seguinte configuração:
1>03
17>
33>
49>
2>
18>
39>
50>
3>
19>
40>
51>
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Esta configuração indica que para este bridge enviar uma
mensagem para a sub-rede 1, deve transmiti-la para o nó 3,
que é o endereço do bridge 1 na sub-rede 2.
A tabela do bridge 1, relativa ao canal 0, deve ter todos os seus
elementos zerados, pois não necessita passar mensagens
para nenhuma outra sub-rede, uma vez que não existem
outras sub-redes conectadas a esta.
Da mesma forma, a tabela do bridge 2, relativa ao canal 0,
deve ter seus elementos zerados.
6.3. Redundância
Os bridges QK2401 e QK2401/LV foram projetados para
trabalhar com redundância de meio físico, quando este se
tratar de fibra ótica. Na operação com redundância existe uma
fibra normalmente utilizada, denominada conexão ativa e outra
normalmente em espera, denominada conexão inativa.
Periodicamente o bridge pode testar estas fibras através de
mensagens especiais. Se for detectada falha no meio que está
ativo, automaticamente o bridge realiza o chaveamento para o
outro, garantindo o funcionamento da rede. Caso detecte falha
em qualquer uma das conexões, o bridge sinaliza a falha
através de um operando M, que pode ser consultado por
qualquer nó da rede, CP ou supervisório.
Devem ser configurados no módulo R:
3
Redundância na
Comunicação
Deve ser definido se existe ou não
redundância de meio físico
Período de teste
da conexão ativa
Definir o período de tempo em que devem ser
testadas as conexões ativas (em décimos de
segundo)
Atraso para
comutação
Tempo para comutação da conexão física em
caso de falha (em décimos de segundo)
7. Dados para Compra
Os seguintes itens podem ser adquiridos separadamente:
Denominação
AL-1342
Cabo CMDB9-CFDB9 (laptop c/ sinais de modem/CP)
AL-1343
Cabo CFDB25-CMDB9 (IBM PC c/ sinais de modem/CP)
AL-2300
Cabo derivador
AL-2301
Cabo RS-485 para rede ALNET II
AL-2320
Cabo RS-485 para modens óticos
AL-2600
Derivador e terminação
O cabo AL-1342 é utilizado para comunicação de dados entre
o CP e um microcomputador laptop, com simulação de sinais
de modem.
O cabo AL-1343 é utilizado para comunicação de dados entre
o CP e um microcomputador padrão IBM PC® com simulação
de sinais de modem.
O cabo AL-2300 destina-se a conexão da UCP QK2000/MSP e
do processador gateway programável QK2400 à rede ALNET
II. É um cabo de 2 metros que possui em uma extremidade um
conector DB9 e na outra pinos para ligação no derivador
AL-2600.
O cabo AL-2301 é o meio físico utilizado na transmissão de
dados na rede ALNET II. É um cabo blindado de dois pares
trançados que apresenta características necessárias para
transmissão de dados em alta velocidade no ambiente
industrial.
O cabo AL-2320 é utilizado para comunicação de dados entre
um modem ótico AL-2410 ou fonte AL-2513 e um equipamento
com interface ALNET II (RS-485).
O módulo AL-2600 é utilizado para facilitar a interligação de
diversos controladores e terminar a linha, caso esteja instalado
nas extremidades da mesma. É um módulo totalmente passivo
possuindo apenas conectores para a derivação e resistores
para casamento de impedância.
8. Manuais
Para informações mais detalhadas os seguintes manuais
podem ser consultados:
„ Manual de Utilização Rede ALNET II
„ Manual de Utilização MasterTool
9. Compatibilidade
Os bridges QK2401 e QK2401/LV compatíveis com todos os
produtos que utilizam a rede ALNET II, exceto os citados a
seguir:
„ AL-2000/MSP versão do programa executivo menor que 1.25
„ AL-2002/MSP versão do programa executivo menor que 1.32
„ AL-2400 versão 1.00 do programa executivo
Para conectar um dos bridge QK2401 em uma rede contendo
os elementos nas versões acima, deve-se atualizar as versões
dos CPs AL-2000/MSP e AL-2002/MSP para as mais recentes
e substituir o gateway AL-2400 V1.00 pelo gateway QK2400.
O CP AL-2000/MSP também pode ser substituído pelo
QK2000/MSP, pois o bridge QK2401 é compatível com este
último.
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